Das Zusammenspiel mit Wärmepumpen

[@eckhardschm9277]

Ich versthe noch nicht, wie das Zusammenspiel mit der Modulation der heutigen Wärmepumpe geht. Fast alle heutigen Wärmepumpen haben normalerweise einen modulierenden Betrieb. Gerade in der Übergangszeit ist das doch sinnvoll um die Anzahl der Taktungen zu reduzieren und damit positiv auf die Lebensdauer der Kompressoren wirkt. Wird die Modulationsfunktion der Wärmepumpen hier ausgeschaltet oder unterdrückt oder kann die Funktion der Modulation von den Wärmepumpen zur Verlängerung der Laufzeiten, bzw. Reduzierung der Taktung auch im SpedPower System aufrechterhelten bleiben ?

[@JohannesBar-ng4un]

Ohne es genau zu wissen würde ich sagen, dass die Wärmepumpe nur dann modulieren kann, wenn der Speicher mittels gezeigtem Ventil vom System abgekoppelt ist und Wärmepumpen-Modul und Wärmeabgabe-Modul(e) den gleichen Volumenstrom gewährleisten. Die Mischer aller Module müssten ganz offen sein, so dass die Wärmepumpe alleine die Zieltemperatur und die Spreizung regelt bzw. regeln kann. Die Sollvorlauftemperatur müsste von der SpeedPower-Steuerung kommen und an die Steuerung der Wärmepumpe übergeben werden. Voraussetzung ist aber, dass die Anlage den Mindestvolumenstrom gewährleistet. Das ist ja sonst, wie gezeigt, kein Problem, da dieser durch extra Mischer und Pumpe des Wärmepumpen-Moduls sichergestellt ist. Ansonsten könnte man durch das Wärmepumpen-Modul die Rücklauftemperatur so regeln, dass die Wärmepumpen-Steuerung die Leistung herunter nimmt. Ob das aber so funktioniert, weiß ich auch nicht, da dann zwei Regelungen miteinander und nicht gegeneinander arbeiten müssen. Prinzipiell ist es aber so, dass der Wirkungsgrad von Wärmepumpen mit zunehmendem Modulationsgrad sinkt. Natürlich wird so das "böse" Takten reduziert aber auf der anderen Seite die Betriebsstunden bei nicht optimalen Bedingungen (Schmierung) erhöht. Bei einer richtig dimensionierten Wärmepumpe hält sich das Takten eh in Grenzen, so dass ich lieber ein paar Takte mehr akzeptieren würde als einen dauerhaften Modulationsbetrieb bei schlechterem Wirkungsgrad und nicht optimalen Bedingungen für den Verdichter.

[@mbarratuinn]

@@JohannesBar-ng4unDu hast es erkannt, die soll VL Temperatur muss an die Wärmepumpe übermittelt werden. Das kann nicht jede. Und dann wird auf das modulieren verzichtet. Die Takte werden sich trotzdem im Rahmen halten weil der Puffer ein großes Volumen hat und die Schichtung echt funktioniert.

[@eckhardschm9277]

⁠Basiert diese Erkenntnis auf eigene Erfahrungen mit dem SpeedPower System in Verbindung mit einer Wärmepumpe?

[@mbarratuinn]

@@eckhardschm9277ich kenne wenige Marken Wärmepumpe ziemlich gut. Und die können keine soll VL von außen bekommen. Die können nur das ein oder aus Signal von außen bekommen. Holen die VL Temperatur aber aus der eigenen Regelung. Ich schlage vor hier am besten das EfG Team zu fragen welchen Hersteller sie denn empfehlen. Ich teile auch nicht ganz die Meinung dass eine WP auf Volllast am effizientesten ist.

[@eckhardschm9277]

@@mbarratuinn Womit hängt das zusammen, dass einige Wärmepumpen die Sollwerte für die Vorlauftemperaturen von extern verarbeiten können und einige nicht. Kann es sein, das dies nur bei WP geht, die mit einer Modbus Schnittstelle ausgerüstet sind?

[@thesearcher4892]

Wie immer ein tolles und informatives Video! 🙂 Wäre es möglich, ein Video über eine Hybridanlage mit Wärmepumpe und Solarthermie zu erstellen? Mich würde interessieren, wie Speedpower in dieser Kombination schaltet.

[@WalterFriederich]

Wärmepumpe und Heizkörper ist eine schlaue Idee, bedeutet aber dass die Heizflächen ausreichend sind, gemessen am Wärmebedarf! Auch Fußbodenheizungen benötigen eine Vorlauf-temperatur die nicht ganz niedrig ist! Blöde ist auch das die Rohre oft lang und dünn sind und folgliche wenig Wasser durchfließt und damit eine hohe Spreizung gefahen weren muss.. Es macht Sinn im einzelen zu rechnen und sehr wichtig die Hydraulik zu messen! Blöde ist oft erine Regelung über Drosselung , so dass die Widerstände höher werden und die Spreizung höher wird als erforderlich und dann auch noch die Mindestdurchsäze durch die Wäemepumpe nicht erreicht werden... Nun zum System "speedpower" Die Wärmepumpe soll mit 6 Grad delta t arbeiten und 50 Grad Vorlauf liefern. tut sie mit schlechter Leistungsziffer... das wollen wir ja eigentlich vermeiden , benso wollen wir ja eigentlich vermeiden dass der Rücklauf so warm ist. Die Wärmepumpe mit Schmackes braucht natürlich Strom mit Schmackes! nicht so klug! und sie belaster Wärmeauchen mi t Schmackes und verursacht Verluste mit Schmackes!, so ist es hier! wir haben Warmwasserfbedarf von 43 grad! aber im Speicher sind es 50 Grad und die Kondensationstemperatur in Kältemittelkreislauf ist? vieleicht 57 Grad ! und auc der verdampfer breucht bei voller leistung ene hohe Teperaturdifferenz! nehmen wir weitere 7 Grad hinzu! Wärend die Verbreucherseite eingentlich Wasser von 10 Grad auf 43 Grad erwärmt haben will delta t = 33 Grad will sieht der Kompressor der WP 3 Grad Verdampfertemperatur, und 57 Grad Kondesnsatortemperatur also delta t = 54 grad... das haut dann beim Stromverbrauch so richtig in die Vollen! ... und note bene die geamte Wärmeenergie muss zu desen ungünstigen bedingungen bereit gestelt werden. Gar nicht gut! Nötig ist ds nur weil die Funktion des Speicher dort wo man sie benötigne würde außer Betrieb gesetzt ist! Richtig wäre es die WP mit sagen wir 1/4 der Leistung laufen zu lassen. an den 50 Grad wasertemperartue lässt sichnichtts ändern auer intern haben wir zwei Wärmetauscher die nun mit 1/4 der wärmelaisung beaufschlagt werden! aleo in summe nicht 14 Grad temperaturdifferenz sondern nur noch 14/4 = 3,5 grad, so dass der Kompressor nur noch eine temperaturdiferenz von 43,5 Grad "sieht" und folglich grob pro Wärmemengeneinheit 20 % weniger Srom benötigt! dafür aber 4 mal länger braucht! In der verrohrung der WP hat sich ein Fehler eingschlichen ! zunächst wird die WP mit 6 Grad Spreizung betrieben OK lein problem = 29 Liter die Minute, sollte etwas mehr sein: 5 grad spreizung , abe OK dann wird der Speicher augeschaltet.. nun soll die WP 50 grad liefern und erhält Wasser von 10 grad das bedeutet Spreizung = 40 Grad volumenstrom = 4,3 l/min wenn die Wärmepumpe sicherheitsstechnisch OK ist stellt sie fest "Mindestdurchsatz ist nicht erreich" und geht auf Störung! Und das hat gute technische Gründe! eine solche Hydraulik bei der von der Wärmepumpe Betriebszustände gefordert werden für die sie nicht gebaut wurde kann den fühen Tod des Gerätes verursachen! Was wäre richtig? ganz simpel! 5 Grad Spreizug und Wärmepumpe mit geringer Leistung = 25 % laufen lassen = 3 kw Heizleistung. = 8,60 l/h nun füllt sich der speicher langsam mit wasser von 15 Grad, bis diese in den rücklauf gelangt und dann 20 Grad u.s.w bis 50 Grad erreicht sind sind 8 durchläufe erforderlich also aufwärmzeit rund 1 Minute pro Liter Speichervolumen! "low and slow" ergibt energetisch dann das beste Ergebnis! Nun wird die Wärmepumpe ja nicht etwa eingeschaltet um den sofort zu duschen oder zu baden! die WP läuft durch! wir haben immer warmes wasser im speicher, um die Leistung der WP zu puffern! im erforderlichen rahmen.... Und das bedeutet den speiche r klin wählen und die wärmepumpe anstellen wen der speicher "unten" kalt wird. Demit hat man aber en Effekt derbeseren leistungsziffer bei kaltem speicher nicht mehr! deshalb ist es sinnvoll mit zwei speichern zu arbeiten beide gleich groß! die eine wird mit der niedrigeren Heizungsrücklauftemperatur betrieben, der andere über ein Umschaltventil oder einfacher über eine Brauchwasser Wp übernimmt nur noch den kleinen Rest der Aufwärmung.. Nun kommt der Wahnsinn! Heizköroer die eine Vorlauftemperarur von 48 Grad benötigen und 45 Grad Rücklauftemperatur liefern! also delta t 3 grad! reimtemperatur möge 20 Grad sein aber außentemperatur? -10 Grad? offenischtlich nicht! warum? hydrauliche Systeme sind auf massendurchsätze hin ausgelegt und die bestimmen sich nach dem wärmebedarf und einer Spreizung. Diese Spreizung liagt typisch bei 15 bis 20 grad und sollte vergleichswese hoch liegen wenn brennwerttechnik eingsetzt wird. Da liegt ds problem mittelalter hezsysteme, den die rohrleitungen sind ft knapp ausgelegt und man kann nichtr so sehr viel mehr Wasserduchsetzen weil sonst die pumpen zu groß werden ! bitte beachten dass die leistung bie gleichem hydraulischen Widerstand in der dritten Potenz mit dem durchsatz in die Höhe geh! Wenn man also für 13 Grad ausgelegt hat und mit 3 Grad arbeiten will und folglich das 5 fache an Durchfluss haben möchte breucht man eine Umwälzpumpe die 125 fache Leistung hat! Das ist offensichtlicher Wahnsinn und Unsinn! genau da liegt das problem alter systeme! Bei teperaturen oberhalb der auslegungstemperatur muss man versuchen die ventile offen z halten und deivorlauftemperatur senken , das reduziert die heizleistung und bedeutet reduktion der spreizung! Die "beste" Empfehlung ist als alle Heizkörperthermostatn ausbauen und alle Rücklaufverschreubungen voll auf lassen . Die typisch umgesetzte lösung ist die mit einer hydrauliscen weiche zu arbeiten, was leider im Ergebnis zu höheren Vorlauftemperaturen und demit mehr Stromverbrauch führt. Die best Lösung ist jedoch eine moduliernde WP die bei 25 % Leistung aber Nennwasserduchsatz duch das Heizsystem mit 25% von 15 grad Spreizung = 3,75 Grad Spreizung zurecht kommt ! Das bedeutet aber auch dass der Heizkörper bei 25% der Nennleistung betrieben wird. Statt 70/55/20 ergibt sich rund 35% DTM oder 36,75 Grad Vorlauf und 33 Grad Rrücklauf. Bezieht man sich auf die Uraltauslegung 90/70/20 ergeben sich 43 grad Vorlauf und 39,25 Grad Rücklauf! Das it der Fall in dem von einer Wärmepumpe abgeraten werden sollte..... mit anderen Worten hier müsen Heizflächen verändert werden und der Wärmebedarf des Gebäudes solte gesenkt werden... Der Fall ist also die superchlechte Ausnahme! höhere Temperaturen bei 25% Teillast sind nicht zulässig! oder anders herum eine hydraulik die 3 grad spreizung bei Vollast erlaubt ist völlig praxisfern! was typischer prayisfehler! gemacht wird ist heizkörper mit 48 grad vorlauftemperatur versorgen und über die thermostatventile die leistung zu drosseln und damit die temperaturdifferenz zwischen vorlauf und Rücklauf zu erhöhen. mit anderen worten die heizkörper liefern dann rücklauftemperaturen von einigen grad über reumtemperatur, mit entsprechend geringen wasserdurchsatz. Das verträgt die WP sihe oben nicht so das ene hydrauliche weiche eingebaut wird, dem Rücklaufwasser Vorlaufwasser zugemischt wird! mischvorgänge kosten exergie und da bedutet mehr stromverbreuch uund weniger Wärme aus der Umwelt, Leistungsziffer gegenüber der möglichen ist nun gesenkt! Im Vortrag kommt es aber noch krasser! hier wird dem Vorlaufwasser der Heizung kaltes Rücklaufwasser zugemischt damit die Wärmepumpe so heiß wie möglich läuft und es muss der gesamte Wasserfluss durch das Heizsysem und nur ein Teil durch die Wärmepumpe ! Wahnsinn ! So hat man früher Heizkessel angeschlossen damit der Heizkessel bei variabler Vorlauftemperatur des Heizsystems stets auf 70 oder 90 Grad Kesseltemperatur betrieben werden konnte. Das ist der Todesstoß für eine WP! meine Wärmepumpe muss auch im Januar, wenn es kalt ist nicht gegen eine völlig asurde Hydraulik kämpfen! Sie läuft genüsslich bei Teillast! Wir merken im Haus lediglich das die Fußbodenheizung zu träge ist, um auf solare Gewinne schnell zu reagieren.

[@michaelr.1044]

Vielen Dank für das Video, war alles gut verständlich. Wir haben eine L-W-Wp aus 2008. können Sie dafür ein Konzept erstellen?

[@Heizung]

Das schauen wir uns gerne genauer an. Schicken sie einfach eine Konzeptanfrage rein unter: www.efg.de/konzeptanfrage

[@alexe7907]

Kann man die Ziel Temp WW auch erst Mal auf 47° stellen? 40 +- reicht erstmal bei uns zum Duschen.

[@Heizung]

Ja, das ist möglich.

[@WalterFriederich]

Der Pufferspeicher wird beider weiteren betrachtung im video beladen und entladen, wobei richtig ist und auch klar dargestellt ist dass der speicher nun je nach stellug des mischers mit 0 bis 100 % Heizungsrücklaufwasser versogz wird . Aus dem Massedurchsatz in Litern pro Minute ergibt sich die Zeit die benötigt wird um den Speicher zu leeren so das hier eine Zeitkonstente entsteht, die ein schnelles takten des Wärmepumpe verhindert. Das ist in der Vergangenheit durchaus sinnvoll gewesen solange man keine Wärmepumpen hatte die drehzahlgeregelte Kompressoren haben . Diese erreichen physikalisch bedigt große Leistung bei hohen Außentemperaturen also gerade dann, wenn man diese Leistung nicht behötigt. Und das Anfahren einer Wärmepumpe mit einem Kurzschlussläufer ist ein größerer Akt. man versucht es mit entlasten der abtriebeseite des motors durch prozessumkehr, mit temporär zwischengeschalteten Drosselspulen und mit Stern Dreieckschaltungen... Sinvolle zykluszeien sollten dan bei 30 minuten liegen und kürzeste Laufzeiten bei 15 Minunten Bei 12 KW und 5 grad spreizung ergibt sich Massedurchsatz = 34,4 L/min ergibt sich = 516 Liter Wasservolumen für Heizkreise und Pufferspeicher . geht man aber auf 25% leistung herunter wil dei wärmepumpe modulieren kann , dann ergeben sich 130 Liter Wasser für 15 minuten und dann kommt man meistens mit den Wasserinhalten der heizsysteme hin. Diies ja insbesondere auch weil die im Systm vorhanden Wssermengen weiter abkühlen und damit delta T über die angenommenen Werte hinaus steigt, gleichbedeutend mit weniger Wasserinhalt für eine bestimmte Taktzeit! Sie haben verstanden, dass die Wärmepumpe einen ganz anderen "Wumps " hat wenn sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten kann! nun haben sie eine Fußbodenheizung mit delta T= 2 grad und 12 kw Heizleistung das heißt Sie jagen hier 86 Liter wasser pro Minute durch das system = 1,4333 Liter pro Sekunde . Der konservative heizungsbauer rechnet mit irgendwo etwas von reichlich 1 cm Wassersäule pro Meter Rohrleitung an Druckverlust und bei 16*2 = 12 mm Innendurchmesser rechnet man aus, dass so rund 26cm /Sekunde an Strömungsgeschwindigkeit angemessen sind und das Schluckermögen bei rund 30 cm³/sek liegt: Sie gehen von einer Fußbodenheizung von 86000/(60*30) = 48 Heizkreise aus! Etagenverteiler mit Zollanschluss = 28 mm Kupferrohr haben 6 Anschlüsse (Reicht für die 140 m² Wohung völlig aus) so dass Anschlüsse für 8 Etagen 8md rnd 1200m² Wohnfläche ausreichen... Ihre Daten sind ja nicht Ihr Ernst! Ihr Ernst ist dass Sie dem Zusachauer ihre Produkte verkaufen wollen und einfach falsche Vorstellungen und Erwartungen wecken! Wärmepumpe im Altbau ohne FBH muss sich rechnen und das tut sie iacht wenn man Speicher und fußbodenheizung fordert, das geht an der thematik vorbei! Das Ko kriterium ist am Ende die Hydraulik die auf konventionelle beheizung ausgelegt wurde. Man kann das recht einfach im Heizungskeller und an anderen Stellen messen wenn man Druckdifferenzen und Durchflussreten misst. daraus ergibt sich die minimale spreizung bei auslegngsbedingungen und nun versucht man die heizkörper die die erforderliche leistung auch bei offenem ventil nicht bringen einfach gegen den größt möglichen auszutauschen der bei gleichem volumenstrom im gleichen Raum eine niedrigere Rücklauftemperatur liefert, bei größerem delta t ist seine Leistungsabgabe an den Raum vegrüßert ohne dass die Rautemperatur sinkt oder die Vorlauftemperatur steigt. Im Neubau sind bäder kritisch, hier sind die fußbodenflächen klein und diie gerünschten Temperaturen höher. es bietet sich an insbesondere im Bereich der Badewanne und der Dusche eine Wandheizung zu installieren (möglichst Innenwände) so dass die Wärmeabgebende Fläche größer wird und zwar dort wo man warme Temperaturen gerne hat. Beliebt sind auch die Badheizkörper. Verantwortung dafür dass der unsinn den sie erzählen nicht funktioniert schieben Sie natürlich der wärmepumpe zu, man brauch halt eine die das auch kann! nein man braucht einen Installateur der die Wärmepumpe verstanden hat und rechnen kan und weiß was er tut, und irgendwelche vorträge und werbeveranstaltungen dann dich hoffentlich icht als bare münze nimmt! nach diesem video bin ich schlauer als zuvor! ich habe verstanden warum draußen in der Praxis so viele Wärmepumpen kaputt gehen und fürchterliche COP Werte liefern!

[@ralfj5493]

Läuft die Wärmepumpe immer auf 100% ?

[@Heizung]

Bei 100% haben die meisten Wärmepumpen ihre beste Effizienz. Deswegen ist SpeedPower bestrebt diesen Optimalbetrieb zu ermöglichen. Das Heruntermodulieren der Wärmepumpe, um das Takten zu verhindern, ist bei SpeedPower nicht nötig. Es kann jedoch sein, dass im PV-Betrieb ein Heruntermodulieren der Wärmepumpe notwendig ist, weil die PV-Anlage zu wenig Leistung bringt, um die Wärmepumpe bei Volllast mit Strom zu versorgen. Die Regelung der Modulation muss über den "PV-Manager" (so weit er dazu in der Lage ist) erfolgen.

[@mbarratuinn]

⁠@@Heizungich habe eher Beobachtungen anders herum gemacht. Ich erkläre es mir so. Die Verdampferfläche ist immer gleich groß. Entziehe ich jetzt der Luft 2000 Watt oder 6000 Watt ändert das die Spreizung zwischen Kältemittel und Außenluft. Und je kleiner die Spreizung ist je effizienter ist der Kältekreis.

[@Freddy-fg7ir]

Echt schade dass Sie es beim SpeedPower System "ganz anders machen". Denn "ganz anders" bedeutet bei Ihnen leider ich fahre die Wärmepumpe durchgehend mit der höchsten Vorlauftemperatur die notwendig ist. Bei einem klassischen System mit Warmwasserspeicher und Frischwasserstation bin ich viel effizienter unterwegs! Die Temperatur im Schichtspeicher wird Zyklenweise erhöht. Bei einer guten Frischwasserstation habe ich üblicherweise ca. 20°C im Rücklauf und somit auch im entladenen unteren Speicherbereich. diesen Bereich lade ich dann Zyklus für Zyklus nach. Erst von 20 auf 25, dann auf 30 und so weiter bis ich bei 50°C angekommen bin. Im Mittel fahre ich optimalerweise also mit ca. 38°C Vorlauftemperatur. Bei Ihrem System schichten Sie zwar den Speicher gut. Mischen aber bei der Wärmepumpe die ganze Zeit den Vorlauf in den Rücklauf um immer bei 50°C Vorlauftemperatur zu landen. Dass ist leider eine ganz schöne Energieverschwendung...

[@JohannesBar-ng4un]

So wie von Ihnen beschrieben funktioniert das SpeedPowersystem mit Frischwassermodul zum Glück nicht. Es wird nur die Speicherkuppel (ca. 250 L) mit z.B. 50°C warmen Wasser gefüllt. Das geschieht recht schnell, da nicht erst der ganze 800 L Speicher von z.B. 30 °C schrittweise erwärmt werden muss. Sondern durch die Rücklaufanhebung wird mit passendem Temperaturhub z.B. 5 K, direkt 50 °C warmes Wasser erzeugt. Natürlich wird dazu das kälteste Speicherwasser mit 20 °C von unten angesaugt und im Wärmepumpenmodul auf z.B. 45 °C Rücklauftemperatur gemischt. Wenn die Speicherkuppel geladen ist werden die Heizkreise bedient und dabei nur deren aktuell geforderte Vorlauftemperatur wie z.B. 35 °C erzeugt. Dabei gehen nur Überschüsse in den Speicher und werden unterhalb der Speicherkuppel mit ihren 50 °C eingelagert. Funktioniert sehr gut und da der Mindestvolumenstrom über das Wärmpeumpenmodul sichergestellt ist, auch durchmischungsfrei. Es wird ja nur das an Volumenstrom ausgekoppelt, was der Abgabeleistung der WP entspricht (z.B. 12 kW). Das SpeedPowersystem kann bis zu 30 kW sauber einschichten.

[@bastelfix]

Jede Speicherung bringt Verluste mit sich - das ist Physik, an der auch SpeedPower nicht vorbei kann. Sie zeigen hier, dass die WP von Anfang an die gesamte Energie zur Brauchwasser-Erwärmung alleine erbringen muss. Den einzigen Vorteil des Speichers, nämlich die Vorhaltung auf mittlerem Wärmeniveau, so dass die WP nur noch wenig "on top" erhitzen muss um Brauchwasser-Niveau zu erreichen, können Sie nicht nicht nutzen, wenn - wie gezeigt - der ganz kalte Speicher-Rücklauf zur WP genutzt wird. Je nach Tagesschüttmenge würde ich bei einer modulierenden Wärmequelle ganz auf die Speicherung verzichten. Den Brauchwasser Plattentauscher direkt von der WP zu speisen. das ergibt minimale Wartezeit. So kann die WP mit voller Leistung starten und dann modulieren. Das geht ohne jegliche - selbst wenn minimal, so aber doch vorhandene - Verwirbelungen und Vermischungen im Speicher. Aber das ist alles nur für die ganz, ganz wenigen Wasser-Wasser WP Besitzer machbar. Die üblichen LWPs brauchen vom Start auf Max allein schon einige Minuten (!) bis dann die Energie aus dem Speicher an der Entnahmestelle ankommt, reden wir bei einer realen Installation mit einigen Metern kalten Rohren und ohne Zirkulation von 5.. 10 Minuten. Dieses Konzept erscheint mir schwierig aufgrund der hohen Latenzzeit.